物理教科版必修2 第四章2 功 率 课件

1．平均功率与瞬时功率的比较 比较 项目 平均 功率 定义 在一段时间内或某一过程 中做功的快慢 物体在某一时刻或某一位 置时做功的快慢 公式
W P＝ 或 P＝Fv t
瞬时 功率
P＝Fv，v为某时刻 的速度
2.对P＝Fv的理解
(1)公式P＝Fv中的力F与速度v应共线，若不共线，F与v的夹
角为θ，则P＝Fvcos θ.
第四章
机械能和能源
2
功
率
Hale Waihona Puke 四章机械能和能源学习目标 1.理解功率的概念，并灵活应用功率的 计算公式P＝W/t 计 算 平均功率．(重点)
2．正确理解公式P＝Fvcos α的意义，并能进行计算和解释有
关现象． 3．正确区分平均功率和瞬时功率所表示的物理意义，并能够 利用相关公式计算平均功率和瞬时 功率．(重点＋难点)
5．额定功率和实际功率 长时间 (1)额定功率是指机器______________ 正常工作允许的功率． 小于或等于 (2)实际运行的功率可以________________ 额定功率，但在特 殊情况下，如汽车越过障碍时，可以使实际功率在短时间内
大于额定功率．
二、功率、力和速度之间的关系
Fv 1．功率与速度的关系：P＝______________ . 2．在P＝Fv中，若v是物体的平均速度，则P表示时间t内的 平均功率 ；若v是瞬时速度,则P表示该时刻的_________ 瞬时功率 ． __________
机车起动问题 学案导引 1．机车以额定功率起动时，速度如何变化？ 2．机车以恒定加速度起动时，是否一直达到最大速度， 加速度都不变？
1．恒定功率起动过程(P 不变 )
所以机车达到最大速度时 a＝ 0， F＝ f， P＝ Fvm＝ fv m，故 P vm＝ .这一起动过程的运动性质为加速度减小的加速直线 f 运动， v－ t 关系如图所示．
一、功率的含义
比值 ． 1．定义：力对物体所做的功W与做功所用时间t的________
W t 2．定义式：P＝__________.
瓦特 ，简称 3．单位：在国际单位制中，功率的单位是___________ 瓦，用W表示．
标 量，它是表示物体____________ 做功快慢 4．物理意义：功率是______ 的物理量．
汽车上坡时，要使速度不变，应加大油门, 增大输出功率，获得较大牵引力 汽车在高速路上，加大油门增大输出功率, 可以提高速度
特别提醒：(1)若求平均功率，还需明确是哪段时间内的平均
功率，可由公式P＝Fv或P＝W/t来计算．
(2)若求瞬时功率，需明确是哪一时刻或哪一位置的瞬时功率, 再确定该时刻或该位置的速度，应用公式P＝Fv来计算． 如果F、v不同向，则投影到相同方向再计算．
[答案] (1)48 J
(2)24 W
(3)48 W
方法总结 (1)要弄清所求的是瞬时功率还是平均功率．
(2)求瞬时功率时，注意力和瞬时速度之间的夹角．此题易把
重力和末速度的夹角搞错．
1．(2014· 宁波高一检测)质量为2 kg的小铁球从某一高度 由静 止释放,经3 s到达地面，不计空气阻力,g＝10 m/s2,则( A．落地前1 s内重力的功率与第1 s内重力的功率相等 B．落地前1 s内重力的功率比第1 s内重力的功率小 C．前2 s内重力的功率为200 W )
1 1 前 2 s 内木块的位移： x＝ at2＝ ×2×22 m＝4 m 2 2 所以重力在前 2 s 内做的功为 W＝ mgsin θ · x＝ 2×10× 0.6×4 J＝ 48 J. (2)重力在前 2 s 内的平均功率为 W 48 P＝ ＝ W＝ 24 W. 2 t (3)木块在 2 s 末的速度为： v＝at＝2×2 m/s＝ 4 m/s 重力在 2 s 末的瞬时功率为 P＝ mgsin θ · v＝ 2× 10×0.6× 4 W＝ 48 W.
3．汽车上坡时，司机换用低速挡，加大油门，可以得到较大
的动力．
[想一想] 功率越大，做功一定越多吗？ 提示：功率表示做功的快慢，功率大表示做功快，不一定做 功多.因为做功的多少，还与时间长短有关.
对平均功率、瞬时功率及P＝Fv的理解
学案导引 1．如果 F、 v 不同向，如何计算功率？ W 2． P＝ 一般情况下计算平均功率，在什么时候也可以计 t 算瞬时功率？
D．1 s末的功率与3 s末的功率之比为1∶3
解析：选 CD．根据匀变速直线运动规律，小球在第 1 s 内位 1 2 1 2 移为 h1＝ gt1＝ 5 m，前 2 s 内位移为 h2＝ gt2＝ 20 m，第 3 s 2 2 1 2 1 2 内位移为 h3＝ gt3－ gt2＝ 25 m，所以第 1 s 内重力的功率 P1 2 2 ＝ 100 W，最后 1 s 内重力的功率 P3＝500 W，选项 A、B 均 mgh2 错误．前 2 s 内重力的功率 P＝ ＝ 200 W．选项 C 正确 .1 t s 末时铁球的速度 v1＝ gt1＝10 m/s，功率 P1′＝ mgv1＝ 200 W,3 s 末时铁球的速度 v3＝gt3＝ 30 m/s，功率 P3′＝mgv3＝ 600 W，所以 P1′∶ P3′＝ 1∶3，选项 D 正确．
(2)用此式计算功率时要明确是哪个力的功率，还是物体所 受
合力的功率，汽车的功率是指汽车牵引力的功率，起重 机 吊 起货物的功率就是钢丝拉力的功率．
3．P＝Fv中三个量的制约关系 各量间的 定值 关系 P一定 v一定 F一定 F与v 成反比 应用 汽车上坡时，要增大牵引力，应换低速挡 减小速度
F与P 成正比 v与P 成正比
质量为m＝2 kg的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止 开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为0.5， 已知：sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2.求： (1)前2 s内重力做的功； (2)前2 s内重力的平均功率； (3)2 s末重力的瞬时功率．
[解析 ] (1)木块所受的合外力为 F 合 ＝ mgsin θ－ μmgcos θ＝ mg(sin θ－ μcos θ) ＝ 2× 10×(0.6－ 0.5×0.8)N＝ 4 N F合 物体的加速度：a＝ ＝ 2 m/s2 m